初中化学探究题

化学兴趣小组测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数（假定：石灰石样品中除碳酸钙外，其余物质不与稀盐酸反应也不溶于水）。
I　他们的方法是：(1)取3.0g样品放入烧杯；(2)加入足量的稀盐酸至恰好不再产生气体时，测定反应后生成的CO₂质量；(3)根据CO₂的质量求出样品中碳酸钙的质量及质量分数。
II　为测定CO₂的质量，他们想出了以下方案，请帮助他们完成设计方案：
(1)选用如图   ▲   （填“甲”或“乙”）装置可测量产生的CO₂的   ▲   ，再利用此时CO₂的密度，可计算CO₂的质量。图中瓶内水面上油层的作用是   ▲   。

(2)他们选用该方案时测量的气体在常温下体积为440mL。已知常温下CO₂气体的密度为2.0g/L，则上述反应放出气体的质量为 ▲ g。请根据化学反应方程式计算该石灰石样品中CaCO₃的质量分数。
III　实验后小明提出用不同的方法测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数：(1)取mg样品放入烧杯；(2)加入足量的稀盐酸至不再产生气体时，过滤，洗涤、干燥后称量剩余固体质量为ng；(3)根据剩余固体的质量求出样品中碳酸钙的质量分数为   ▲   。（用m、n的代数式表示）
Ⅳ　除了上述实验方法外，还可以采用的方法是：   ▲   ，称量反应前后物质总质量的减小量。根据减小量求出样品中碳酸钙的质量及质量分数。

在一次探究活动中，小强用塑料吸管向新制的澄清石灰水中不断吹气，在吹气
的过程中发现石灰水先出现浑浊后又变澄清，他感到很意外。
小强又将纯净的CO₂持续通入新制的澄清石灰水中，一段时间后，观察到的现象与上次相同。
（1）小强做第二次实验的目的是                              。
（2）小强从老师那里得知：CO₂能与CaCO₃和H₂O继续反应生成Ca(HCO₃)₂。由此小强推测出Ca(HCO₃)₂的一条物理性质是                        。
（3）小强还想了解Ca(HCO₃)₂的化学性质。查阅资料后得知碳酸氢钙[Ca(HCO₃)₂]受热易分解，生成难溶性的化合物、气体等物质。他与同学们一起对碳酸氢钙受热分解后产物的成分进行了探究。
【提出猜想】
猜想1．生成的难溶性化合物可能是碳酸钙。经实验探究结论正确。
猜想2．放出的气体可能是O₂、H₂、CO、CO₂ 中的一种或几种


操作1．加热A装置，一段时间后，B装置中的澄清石灰水变浑浊。
操作2．在a处用燃着的木条检验，无明显现象。
【实验结论】
结论1．碳酸氢钙分解产生的气体一定有         。
结论2．碳酸氢钙受热分解的化学方程式为Ca(HCO₃)₂CaCO₃ ↓+ CO₂↑
【表达交流】
交流1．从安全的角度考虑，操作2实验中存在的不足是                       。
交流2．小组内某同学对上述结论提出异议：

该同学的观点	请说出你的观点并阐述理由
该实验没有对氧气进行验证
“结论2”不正确

 

类比法是化学研究物质的重要方法之一。草酸（H₂C₂O₄）的化学性质与碳酸相似，在受热条件下也会分解。某校研究性学习小组对此展开探究：
⑴小明首先根据草酸中含有            元素，可推测生成物中含有水。
⑵小明对分解生成的其他产物进行猜测、验证：
【假设一】生成物中有二氧化碳
实验一：将生成的气体通入           ，实验现象是          ，小明据此判断生成物中含有二氧化碳。
【假设二】生成物中有一氧化碳
实验二：小明用如图装段进行实验，从而证明生成物中含有一氧化碳。
请回答：A装置中红棕色固体粉末是         (填化学式)，A装置中的实验现象是         ，请写出反应方程式:                                 。

⑶讨论交流：小芳认为，从环保的角度看，“实验二”装置有一个缺陷，请你指出该缺陷：
                   ，处理的方法是                               。
(4)根据上述探究结果，请写出草酸受热分解的方程式                         。

小梅同学学习了单质、氧化物、酸、碱、盐性质后，发现许多不同类别的物质反应时能生产盐，于是她构建了下图所示的知识网络图。铜及其化合物在工业上有重要的应用。借助网络图回答：

(1)写出用酸和碱生产硫酸铜的化学方程式：
                                               。
(2)请你把图中①②处补充完整，要求不能与图中已有信息重复。
①                    ；②                   。
(3)根据网络图可制备物质。例如，某回收含铜电缆废料的工厂有下列制铜的方案：

①写出下列步骤中的化学方程式：
步骤Ⅲ：                          。
步骤V：                          。                          。
②上述方案中可能造成空气污染的步骤是                            。

发酵粉是一种制作风味糕点的常见蓬松剂。某兴趣小组拟对其化学成分进行如下探究。
【查阅资料】①发酵粉一般含有NH₄HCO₃、NaHCO₃、明矾[KAl(SO₄)₂∙12H₂O]中的2种。②已知反应：2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑
【提出假设】假设1：有NH₄HCO₃和NaHCO₃；
假设2：有NaHCO₃和明矾；
假设3：有           和明矾。
【方案与流程】

【问题与讨论】
（1）步骤①的操作是在研钵中把发酵粉和熟石灰混合、研磨。
（2）气体A为      。若生成A，证明假设  或假设  可能成立；若不生成A，证明假设  成立。
（3）如果生成A，经过步骤②和步骤③后，生成气体B，则B是（填化学式）  ，证明假设  成立，写出步骤②的化学方程式                        。

以电解食盐水为基础制取氯气、氢氧化钠等产品的工业称为“氯碱工业”，它是目前化学工业的重要支柱之一。由于粗盐中含有少量MgCl₂、CaCl₂、Na₂SO₄等杂质，不符合电解要求，因此必须经过精制。以粗盐为原料的“氯碱工业”流程如下：

 
回答下列问题：
（1）氯气、氢氧化钠在工业上有广泛的用途。下列关于氢氧化钠的描述中，错误的是  。

A．能去除油污，可做厨房清洁剂	B．易溶于水，溶解时放出大量的热
C．水溶液能使石蕊溶液变红	D．可用作某些气体的干燥剂

（2）操作②的名称是           ，操作④的名称是             。
（3）操作①②间除杂质时所加的三种试剂是NaOH溶液、Na₂CO₃溶液、BaCl₂溶液（均过量），其顺序要求是：Na₂CO₃溶液必须在BaCl₂溶液之        （填“前”或“后”）加入。有同学提出用        溶液代替BaCl₂溶液可达到同样的目的。
（4）电解饱和NaCl溶液的化学方程式是                                      。
（5）该流程中可以循环利用的物质是                 。

某无色溶液可能由盐酸、氢氧化钠溶液、氯化钠溶液、碳酸钠溶液中的一种或几种混合而成。为探究其组成，小华同学进行了如下实验：
Ⅰ、取适量样品放入试管中，滴加酚酞溶液，溶液变成红色。再向试管中逐滴加入过量的氢氧化钙溶液，观察到有沉淀产生。过滤，所得滤液为红色。
（1）由实验Ⅰ中的现象可推断出样品中一定含有的物质是________（写化学式，下同），一定不含有的物质是________；为了进一步探究样品中可能含有的物质是否存在，小华继续进行了如下实验：
Ⅱ、取适量实验Ⅰ所得的红色滤液放入试管中，滴加过量的稀硝酸，溶液变无色。再向试管中逐滴加入适量的硝酸银溶液至恰好完全反应，观察到有白色沉淀生成。过滤，所得滤液为无色。
Ⅲ、从稀硫酸、氢氧化钡溶液、氯化钡溶液、硝酸钾溶液中选择一种试剂，代替实验Ⅰ中的氢氧化钙溶液进行实验，其余的试剂及操作与实验Ⅰ的均相同。
通过实验Ⅱ和实验Ⅲ，小华得出结论：样品中可能含有的物质确实存在。
（2）实验Ⅱ所得无色滤液中，除酚酞以外，还含有的溶质为_____；
（3）实验Ⅲ中代替氢氧化钙溶液的试剂是________溶液，可观察到的现象为________。

某兴趣小组发现一袋腌制松花蛋的泥料，配料表上的成分是氧化钙、纯碱和食盐。他们要探究在腌制松花蛋过程中都有哪些物质对鸭蛋起作用。于是取少量泥料在水中溶解，充分搅拌后过滤，取滤液探究其成分。
【猜想与假设】他们都认为滤液中一定有NaCl和NaOH。生成氢氧化钠的化学方程式为      
                          。 对其他成分他们分别做出了如下猜想：
小亮猜想：还可能有Na₂CO₃
小强猜想：还可能有Ca(OH)₂和Na₂CO₃
你认为谁的猜想是错误的              ，理由是                             。你还能做出的猜想是：还可能有              。
【活动与探究】小亮取一定量的滤液于试管中，向其中滴加了几滴稀盐酸，振荡，没有气泡，于是他得出结论：没有Na₂CO₃。
请你选择CO₂以外的物质，设计一个实验方案验证你的猜想。

实验步骤	现象及相应结论

 
【反思】小强认为小亮的结论不严密，理由是                             。

某兴趣小组在学习碱的化学性质时，进行了如图所示的实验。

甲                 乙                      丙
(1)写出甲实验中盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式                         。
(2)乙实验中滴加氢氧化钠溶液后，可观察到的现象是                         。
(3)丙实验中观察到试管内有白色沉淀产生。
(4)实验结束后，同学们将甲、乙、丙三个实验的废液倒人同一个子净的废液缸中，最终   看到废液浑浊并呈红色，由此产生疑问。
【提出问题】废液中含有哪些物质?
【交流讨论】①一定含有的物质：碳酸钙、指示剂、水和            。
②还含有能使废液呈碱性的物质。能使废液呈碱性的物质是什么?同学们有如下猜想。
小兰认为：只有碳酸钠
小刚认为：只有氢氧化钙
小亮认为：是氢氧化钠和碳酸钠
你认为还可能是                         。(写一种猜想)
【实验设计】小斌想用氯化钙溶液来验证小兰、小刚、小亮的猜想。查阅资料获悉：氯化钙溶液呈中性，并设计如下实验。请你将小斌的实验设计补充完整。

实验内容	预计现象	预计结论
取少量废液缸中上层清液于试管中，加入过量氯化钙溶液，静置。	①有白色沉淀，溶液呈红色。	的猜想正确。
②	的猜想正确。
③	的猜想正确。

 
【反思拓展】在分析化学反应后所得物质的成分时，除了考虑生成物外还需考虑        
                                               。

化学课上，老师向盛有少量碳酸钠溶液的试管中加入一定量的澄清石灰水，出现了白色沉淀，反应的化学方程式是Na2CO3＋Ca(OH)2＝CaCO3↓＋2NaOH。据此现象，老师提出如下问题，请回答：
（1）反应后溶液中溶质是什么？
小明认为有以下四种情况，请你替他补充完整：
情况①：                    
情况②：NaOH和Na₂CO₃
情况③：NaOH和Ca(OH)₂
情况④：NaOH、Na₂CO₃和Ca(OH)₂
小红认为只有三种情况，其中情况   （填序号）不可能，理由是                  。
（2）为了进一步确定反应后溶液的成分，小强设计了如下实验方案：

实验步骤	实验现象	实验结论
取少量溶液于试管中，滴加过量稀盐酸	无明显现象	情况        （填序号）不可能
另取少量溶液于试管中，加入		情况③正确

 
同学们的回答，得到了老师满意的赞赏。

（1）实验室给你提供了下列仪器，请选用合适的仪器完成指定的实验。
      
①要制取较多的O₂用来探究其性质（要求制取过程中可以添加反应物），组装气体发生装置需要的仪器是___ ___（填序号），收集氧气应采取___ _____法。
②提纯粗盐时，过滤需要选用上述仪器中的_____ ____（填序号），除此之外还缺少的仪器是____ _____、____ ______（填名称）。
（2）美羊羊同学在购买回的袋装薯片中发现还有一个小袋，上面标有“成分：CaO、Fe；作用：防潮、防氧化；警告：禁止食用”等字样，撕开小袋，发现里面的固体粉末有少许是棕红色的，大多数是灰白色的。经过分析，她认为棕红色粉末是Fe₂O₃，灰白色粉末应该含有CaCO₃和Fe，为验证自己的判断，美羊羊同学打算进行实验探究，请你一同参与。
【实验目的】证实灰白色粉末中含有CaCO₃和Fe。
【实验设计】装置如下图所示：

【实验预测与分析】
①若要证实样品中含有CaCO₃，观察到的实验现象是_______ ____________，B中发生反应的化学方程式为___ _____。
②若要证实样品中含有Fe，E中应观察到的现象是____ _________，此时C装置的作用是____ ____________。
③看了美羊羊同学的分析结论，有同学认为小袋内灰白色粉末中还应该有别的物质，请你写出其中一种物质的化学式__________。

（10，娄底29）小林觉得你很聪明，是他的良师益友，学完“酸的化学性质”后，邀请你与他讨论“食醋在厨房中的妙用”：
（1）复习酸的化学性质

①酸与指示剂作用	酸溶液能使紫色石蕊溶液变红色	酸溶液不能使无色酚酞溶液变色
②酸与活泼金属作用	Fe+2HCl=FeCl2+H2↑	Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑
③酸与某些金属氧化物作用	Fe2O3+HCl=FeCl3+H2O	……
④……

 
由于小林的课堂笔记没做好，“③酸与某些金属氧化物作用”后面的化学方程式未配平，请帮他写出配平后的化学方程式：                    63                  。
（2）讨论交流
① 小林自豪地说，目前世界卫生组织正在推广使用中国铁锅，使用铁锅炒菜时，放点食醋时，可以补充人体需要的微量元素          64       元素，该反应的原理是利用了酸的化学性质         65       （填序号“①”、“②”或“③”）。
② 你告诉小林，食醋的作用远远不止这些呢，如     66    （任写一点食醋在生活中的妙用）。
（3）反思
盐酸、硫酸、食醋具有相似化学性质的原因是因为它们的水溶液中都含有  67 离子。

（10，娄底28）小林在凉拌紫卷心菜时，加入一些食醋，发现紫卷心菜变红了，激发了他的探究欲望，特邀你协助完成下列活动与探究。
[提出问题] 紫卷心菜等植物的汁液能作酸碱指示剂吗？
[实验探究] 取紫卷心菜、牵牛花的花瓣、胡萝卜，分别在研钵中捣烂，加入酒精（乙醇与
水的体积比为1:1）浸泡，用纱布将浸泡出的汁液挤出，分别加入到蒸馏水、稀
酸溶液和稀碱溶液中，有关颜色变化情况如下：

汁液	在不同液体中的颜色变化
蒸馏水	稀酸溶液	稀碱溶液
紫卷心菜	蓝紫色	红色	绿色
牵牛花	紫色	红色	蓝色
胡萝卜	橙色	橙色	橙色

 
[得出结论]     58    、    59    的汁液能做酸碱指示剂，     60    的汁液不能
做酸碱指示剂。
[拓展应用] 小林用上述的牵牛花汁液来测定某雨水样品的酸碱性，发现牵牛花汁液呈红色。
则该雨水呈  61 性（选填“酸”或“碱”或“中”）。
[反思与评价] 小林发现，上述汁液无法测出溶液的酸碱度，请你告诉他，在实验室测定溶
液的酸碱度常用            62             。

(8分)某化学兴趣小组用一氧化碳与氧化铁的反应来探究炼铁的原理，装置如下图所示。请回答有关问题：

(1)为避免一氧化碳污染空气，并回收利用一氧化碳，方框中连接的是C和D，导管接口的连接顺序为a→(    )→(    )→(    )。C装置中NaOH的作用是
(2)实验开始时，应                                (填“先加热再通CO”或“先通CO再加热”)，目的是                                         。
(3)实验进行一段时间后，玻璃管A中出现的现象为                             ，反应方程式为                               。
(4)除CO外，还有哪些物质可以还原Fe₂O₃            (请写一物质的化学式)。

（10菏泽14）、学习金属单元后，小强知道了铁是当今世界用量最多的金属，而每年全世界被腐蚀损耗的钢铁材料，约占全年钢产量的十分之一。于是小强对金属铁的相关知识开展了探究性学习。
（1）如图，小强将一根20cm的光亮的铁棒放在自来水中，观察A、B、C三处的变化。几天后，他发现_________（填序号）处最先出现铁锈，小强结合书本知识知道，铁生锈实际是铁和________、__________等物质发生反应的过程。

（2）小强来到已停产的企业厂房，看到许多机械设备上已锈迹斑斑，他马上想到可以用稀盐酸将铁锈（主要成分Fe₂O₃）除去，该反应的化学方程式为：______________________
去锈后为防止机械设备进一步锈蚀，小强想到的一种防护方法是_______________________
_______________________。